波纹管作为一种柔性连接零件,在航空航天、石油化工、仪器仪表、船舶、制冷等领域都得到了广泛的应用。在其众多的成形工艺中,旋压成形由于具有生产效率高、成本低、成形精度高等特点,因而在波纹管的成形中占有举足轻重的地位,尤其是在小直径且长度不受限制的波纹管成形方面更是具有其它工艺所不能媲美的优势。本文针对细长螺形波纹管的旋压成形,采用数值模拟和试验研究相结合的方法,探讨旋压过程中金属的变形规律,以及成形过程中可能出现的质量问题及其影响因素,为工艺方案的设计奠定基础。在研究旋压成形工艺和有限元基本理论的基础上,建立了波纹管旋压成形中的变形分区,分析了变形区不同位置处的受力和变形特点,并将旋压成形和板料冲压中的拉深和缩口进行对比,确定了初步的旋压成形方案。在此基础上,借助有限元分析软件对螺形波纹管旋压成形过程进行数值模拟,获得了关于成形过程的多种变形信息,以及可能产生的质量问题和影响因素。为了对初步成形方案进行完善,本文还通过单因素法,分析了管坯尺寸、材料性能及主轴转速等对变形区宽度的影响,以及波距与变形区宽度的比值对波峰直径的影响,获得了较好的成形工艺参数组合,并通过实际旋压试验进行了验证。数值模拟结果表明,波谷处变形最大,环向和轴向均为压缩应变,径向为伸长应变,变形与板料冲压中的缩口相似。波峰处外径最难控制,当波距与变形区宽度的比值P/W ≥1.12时,波纹管外径与管坯外径相等,而当该比值小于1.12时,必须通过增大管坯直径并调整工艺参数才能保证波峰直径。在采用单因素法分析了各因素对波纹管外径影响规律的基础上,对初步方案进行改进,当管坯外径d=38mm,应变硬化指数n=0.26,主轴转速ω=60r/min时,能够获得尺寸精度较高的零件。试验结果表明,初步方案和改进方案的试验结果均和模拟结果相符,且改进方案成形的波纹管,能够满足零件的尺寸要求。